黄土高原农业生态环境治理效果评价体系初探

本文从黄土高原生态和经济学的大量科研资料和成果出发，以黄土高原自己独特的生态环境特点为本，同时参照发达国家、国内发达地区和全国平均水平、专家研究结果以及相类比的区地标准和评价情况。     

陇东黄土高原农业物候对全球气候变化的响应

通过对多年来陇东黄土高原董志塬主要农作物冬小麦和主要果树苹果、梨发育物候和气候变化的同步观测,分析了陇东黄土高原农作物发育物候对气候变化的生态响应。分析发现,董志塬近35年来年平均气温呈显著增加的趋势,且以冬季和春季增温为主(冬小麦越冬期增温线性趋势达0.0672℃a/),和全球气候变暖趋势基本一致。增温线性趋势达0.0507℃a/,远高于全国20世纪60年代以来平均增温幅度,也高于陇东黄土高原近35年平均增温幅度(0.0348℃a/),是陇东黄土高原增温中心地带。气候变暖对董志塬冬小麦和果树的生态影响主要体现在春季发育期普遍提前,冬小麦越冬期显著缩短(缩短的线性趋势达0.674d a/),而冬小麦和果树春季各发育期间隔并未出现缩短的趋势。而且由于当地种植冬小麦品种为强冬性、长日照型品种,发育期提前导致日长缩短,对发育有一定抑制作用,抵消了一部分增温的影响,因此果树春季各发育期提前的线性趋势比冬小麦明显。就果树而言,梨树春季发育期提前的线性趋势又比苹果树明显。结论认为气候变化对农业的影响有利有弊,农业管理部门应根据当地气候变化特征,及时调整种植结构,优化种植模式,趋利避害,充分挖掘气候资源潜力,提高农业经济效益。     

黄土高原农业地域资源优势利用与产业化探讨

从黄土高原农业生产实际出发，分析了本区农业地域资源优势，进而对地域资源优势的开发利用及产业化问题进行了探讨，得出如下结论：①黄土高原丘陵山地及沟壑区甚少现代环境污染，生产环境洁净，发挥这一地域资源优势，组建绿色食品农业基地，应是本区农民脱贫致富的良好抉择；②紫花苜蓿在黄土高原旱区具有广泛的生态适应性和稳定的生产力，又是高蛋白优质饲草，以扩大苜蓿种植面积为突破口，组建苜蓿草业基地，是发展本区效益型农业的基础。     

黄土高原沟道农业系统与优化模式

黄土高原沟道农业是现代人地关系耦合发展的一种新兴农业地域类型,其可持续发展对于区域农业提质增效、乡村振兴和黄河流域高质量发展具有重大现实意义。本文基于人地系统科学原理阐述了沟道农业的概念内涵、科学认知、优化模式及其保障政策。结果表明：（1）沟道农业可持续性应遵从“要素—系统”到“结构—功能”,注重“沟坡水土保持、流域生态建设与区域乡村振兴”的多目标有机结合。同时,处理好宏观与微观效益的关系以及不同尺度的沟道水土构型、农田景观、农业系统的层次体系,深化贯通式研究,全面揭示沟道农业发展演变过程及其微观作用机理。（2）总结了沟道农业优化模式,搭建了不同模式的框架图,建议完善相关的技术与制度保障体系,以支撑实现区域乡村振兴和黄河流域高质量发展目标。（3）新时期黄土高原现代沟道农业高质量发展应立足于人地系统科学前沿,全面构建现代沟道农业系统理论与方法,深入探究优化沟道农业生产方式和创新经营管理模式的新途径。（4）基于要素流、产业链、流通网,面向SDGs目标和乡村振兴、粮食与生态安全,深入探究不同尺度沟道农业状态评估与情景模拟,服务支撑区域现代化建设决策。黄土高原沟道农业系统特征与优化模式研究,是推动农业地理学研究理论与方法创新,进而为黄土高原农业高质量发展提供科学依据的重要途径。     

农业干旱与气象干旱关联性——以淮河蚌埠闸以上地区为例

基于淮河蚌埠闸以上地区60个站点1961—2015年气象数据,计算作物水分亏缺指数（Crop Water Deficit Index,CWDI）与相对湿润度指数（Relative Moisture Index,M）,以冬小麦干旱作为农业干旱的代表,分析生育期内冬小麦干旱与气象干旱时空特征,并通过游程理论识别30场主要干旱事件的历时、烈度及重现期频率,展开农业干旱与气象干旱关联性研究,结果表明：（1）时间上,冬小麦生育期内农业干旱旱情年占比均高于气象干旱,年际差最多年份均发生在冬前生长期;（2）空间上,全生育期和各个生育期内的冬小麦干旱和气象干旱呈纬向分布,由南至北旱情逐渐加重,冬小麦干旱75%以上中旱占比发生在越冬期至灌浆成熟期,气象干旱仅在越冬期出现;（3）冬小麦干旱相较气象干旱存在延时,且烈度大于气象干旱,平均历时分别为18.8旬和17.3旬,平均烈度分别为12.2和9.9;（4）气象干旱历时达到1.28旬或干旱烈度达到3.35时,便会引发冬小麦干旱,且冬小麦干旱历时、烈度重现期频率大于气象干旱,农业干旱较气象干旱持续周期更长、频率及强度更大,气象干旱加剧农业干旱旱情。     

全国干湿分布区动态变化研究

在全球气候变化的背景下,我国的干湿状况发生相应变化。本文主要研究过去60年全国干湿状况动态变化,以便于了解气候变化对我国干湿状况的影响。基于1951~2010年全国756个气象站点的气象数据,根据Penman-Monteith潜在蒸散量方法计算潜在蒸散发量,再结合降水量数据计算干燥度指数。利用干湿区划分阈值,划分1951~2010年不同干湿分区,主要有极端干旱区、干旱区、半干旱区、干性半湿润区、半湿润区、湿性半湿润区、湿润区分区,并研究1951~2010年10年年际动态变化。研究结果表明,全国在总体上趋向于干旱,尤其东北地区最为严重,而北疆地区趋向于湿润。不同年代呈现不同的干湿波动性规律,80年代为湿润时期,90年代为极端干旱时期,半干旱区范围明显增加并往东南移动。本研究对理解我国植被空间分布的变化和生态环境建设具有一定的指导意义。     

更新世黄土高原强烈侵蚀期发生的环境条件

在更新世,黄土高原经历了若干堆积-侵蚀旋回。其中黄土堆积主要发生在冷干期,而强烈土壤侵蚀发生的环境条件至今尚无统一认识,其确定对了解黄土高原地貌的演化过程和更新世侵蚀期的求得均具有重要意义。通过对比黄土高原侵蚀模数分布图与新构造运动分区图,得出侵蚀模数高值区与构造抬升强烈区并不吻合,推断黄土高原侵蚀期发生的主要原因不是构造抬升。在野外考察中,寻找了多个侵蚀面,并与邻近较为完整的黄土-古土壤剖面进行比照,发现侵蚀面主要存在于黄土层上部,其上覆的古土壤层一般保存完整,说明土壤侵蚀主要发生在黄土层,即气候由冷干向暖湿的过渡时期。这一结论为求取黄土高原第四纪侵蚀期提供了理论依据。     

气象干旱、水文干旱与农业干旱

气象干旱也称大气干旱,根据气象干旱等级的国家标准,气象干旱是指某段时间内,由于蒸发量和降水量的收支不平衡,水分支出大于水分收入而造成的水分短缺现象。气象干旱通常主要以降水的短缺作为指标。     

基于MODIS的湖南省农业干旱监测模型

诸多遥感干旱监测指数已被成功应用于中国北方地区,但在南方湿润地区的应用则相对较少。以湖南省为研究区,结合遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术,利用MODIS增强植被状态指数(EVCI)和温度状态指数(TCI)的复合信息,并根据EVCI和TCI对干旱信息的敏感程度不同,赋予不同的权重值,建立干旱状态指数(DCI)遥感监测模型,并将该模型应用于湖南省农作物的旱情监测,得到了湖南省耕地旱情等级的空间分布图。通过与该省97个气象台站同期获取的综合气象干旱指数(CI)的相关分析与验证,表明DCI与CI指数的线性相关显著,EVCI和TCI的权重分别取值0.4和0.6时为最佳组合,并论证了该模型适宜南方地区的干旱监测。     

土地利用类型与水分亏缺的风险程度关系——以北方农牧交错带黄土高原区为例

在北方农牧交错带植被重建中适宜乔、灌、草种生态区划的基础上,以该区域黄土高原区作为研究区,结合该区1989和1999两年的土地利用分类图,通过计算区域缺水指数及对其分级,探讨了缺水指数在时间和空间上的变化规律,分析了耕地、林地、草地等该区主要土地利用类型在时间和空间上与缺水指数的关系。在此基础上,构建水分亏缺风险指数(RiskIndexofWaterDeficit),从研究区整体和各生态分区两个尺度上探讨了不同土地利用类型的RIWD时空分异。得出如下结论:①1989～2000年,研究区缺水指数均在中度以上,其变化幅度有逐年减少的趋势;②对比1989年和1999年两年的缺水指数,区域整体缺水状况有所缓解,但各生态分区内的缓解程度在空间上仍存在差异;③从研究区整体而言,各土地利用类型的水分亏缺风险指数逐渐减少,依次为林地、耕地、草地;④因各生态分区内的地理特征包括水分状况存在变化,故各土地利用类型的水分亏缺风险程度排列顺序与区域整体有所不同。     

关于黄土高原空间范围的讨论

长期以来,黄土高原的空间范围缺乏明确的定论。争论的焦点反映出不同学者对自然地理现象空间分布过渡性的认识和处理的差异。本文从黄土、黄土分布区、黄土高原及其毗邻的黄土分布区、黄土高原、典型黄土地貌区等几个不同层次的概念出发,探讨了划分黄土高原的客观标准,并根据野外考察和航卫片判读确定了黄土高原的空间范围。     

黄土高原地区水资源合理利用

黄土高原地区自然资源丰富，但生态环境脆弱。区内既有巨大的开发任务，又有严重的环境整治问题，它们都需要大量的供水。该区地处干旱半干旱地区，水资源较贫乏，供需矛盾尖锐。针对地区水资源特征及需水特点，本文提出了水资源开发利用以节水与开发结合，开发利用与保护并重的措施，确保水资源能得到永续利用。     

黄土高原沟壑区森林和草地小流域水文行为的比较研究

分析了黄土高原沟壑区森林小流域和自然草地小流域的水文效应,并利用实测资料和模型计算结果比较了两流域的水循环特点,结果发现在郁闭度相同的情况下,森林小流域较自然草地小流域有较小的径流量、较大的蒸散量和较低的３ｍ土层平均含水量,也就是说森林的覆盖增强了水分小循环,削弱了水文大循环,并导致土壤含水量降低。同时也发现森林的上述水文效应仅当其郁闭度达到一定程度时才能表现出来。通过比较两类生态系统植物生长的土壤水分环境条件和水分利用率,认为黄土高原沟壑区在大力发展林业时应以沟谷为主     

黄土高原国土整治中几个问题的探讨

本文讨论了四个问题。第一,黄土高原的面积为 39.1×10⁴km²,不是 56×10⁴或43×10⁴km²,其中黄河中游黄土高原的面积是 31.9×10⁴km²。第二,应将黄土高原的治理和开发紧密结合,在治理中搞开发,以开发促治理。片面地强调二者中之一,都是不正确的。第三,首先要努力防止水的流失以减少土的流失,保水的方法又主要是改土,提高土的蓄水能力。第四,1971年至1983年黄河泥沙较前减少了36％,其中水土保持的减沙量占48％,由此证明“水土保持是治黄基础”的观点是正确的。     

黄土高原西部地区林业气候动态聚类分析

杨树是黄土高原的主要树种之一。本文根据阴山东段不同立地条件下25年生的四种杨树解析木生长量资料,与该地区同时期气候因素进行了关联分析,按关联度大小,选取了八个气候因素作为聚类因子,再将关联度归一化,求得各因子的权重,表示各气候因素对树木生长作用的大小。最后根据黄土高原西部68个气象站1951—1980年的气候资料,应用动态聚类分析法,把黄土高原西部地区划分成几个不同类型林业气候区,区划结果与实际考察基本相符合。     

黄土高原自然资源和生态环境的人口压力及其缓解途径的探讨

本文主要讨论了三个问题。第一,黄土高原自然资源和生态环境受到破坏,其主要原因是人口压力;第二,治理和开发都非常必要并有一定效果,但是很难在几十年内彻底解决黄土高原的人口压力问题;第三,应该考虑黄土高原的人口向沿海及长江走廊经济开发区流动以缓解人口压力。     

黄土高原蒸发力的计算和应用——兼谈改善生态环境的途径

蒸发力是气候学上的一个重要特征量。在水利工程设计、灌溉定额的制定、农林牧的合理布局需要以蒸发力资料为依据。彭曼公式具有较可靠的物理基础和计算精度较高的优点,在国际上得到了广泛的应用。我国某些学者在运用该公式时,未考虑海拔高度对蒸发力的影响,因此在高海拔地区应用彭曼公式会产生较大的误差。 本文应用高度订正后的彭曼公式:计算了黄土高原地区的蒸发力。 森林减弱了近地层风速,降低了该地区的蒸发力,农田水分状况得到了改善。     

西藏土地资源特点及其合理开发

西藏土地辽阔，但其宜农土地少而分布集中；宜牧土地数量大，但质量差异大；宜林土地质高量大；高寒干旱及难利用土地较广。这些特点决定了西藏农林牧生产的结构、规模和布局。目前土地开发水平低、商品性生产落后，部分土地有所退化，经济与生态效益均不高。因此，今后应加强科学管理、增加投入，深度开发与保护农林牧各类土地资源。提高现有耕地的单产水平；改良草地与建设人工草地，采育结合；保护森林等乃是促进西藏农业经济发展、改善农业生产条件与生态环境的战略方针和有效对策。     

近百年中国亚热带地区农业气候带界限动态变化及其对农业生产的影响

本文利用我国东部亚热带地区315个站点的资料,采用农业气候带分界指标,分析了北亚热带北界、中亚热带北界、南亚热带北界3个界限近百年的动态变化以及农业气候带界限波动变化对农业生产的影响。     

露天矿区复垦土地绿色农产品生产与开发

立足于市场经济发展、农业产业结构调整及人们对绿色食品的迫切需求，提出了在确保矿区生态安全的前提下、进行绿色农产品生产与开发的设想，分析了绿色农产品生产与开发的背景及意义、生产与开发的种类、生产与开发的环境条件、生产与开发的规模与布局、生产与开发的效益。